Decoding cellular communications and interactions between immune cells by using single-cell approaches

par Pierre Bost

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Benno Schwikowski et de Ido Amit.

Soutenue le 07-10-2020

à Sorbonne université , dans le cadre de École doctorale Complexité du vivant (Paris) , en partenariat avec Institut Pasteur (Paris). Biologie systémique (laboratoire) .

Le président du jury était Sonia Garel.

Le jury était composé de Leïla Perié, Thomas Walter.

Les rapporteurs étaient Sten Linnarsson, Martin Guilliams.

  • Titre traduit

    Décodage des communications et interactions entre cellules immunitaires à l’aide d’approches dites 'cellules-uniques’


  • Résumé

    Les communications cellulaires sont indispensables au bon fonctionnement des organismes multicellulaires, notamment pour s’adapter à un environnement changeant en permanence. Les cellules du système immunitaire n’échappent pas à cette règle mais les interactions entre cellules immunitaires restent peu connues et compliquée à étudier. La récente apparition des technologies de séquençage dites ‘cellules uniques’ représente une opportunité unique pour étudier ces communications. Dans cette thèse, différentes approches expérimentales et analytiques ont été développées pour étudier ces communications à une échelle de cellules uniques. Ces stratégies ont ensuite été appliquées à différents contextes pathologiques, incluant le COVID-19, la maladie d’Alzheimer ou une immunisation par des pathogènes inactivés, et ont permis d’identifier des voies de communications cellulaires jusqu’ici inconnues ou mal comprises. Néanmoins, l’efficacité de ces approches est limitée par l’absence d’informations sur la localisation des cellules et des travaux supplémentaires intégrant ce genre de données est essentiel pour aller plus loin dans la dissection des communications entre cellules immunitaires.


  • Résumé

    Cellular communications are essential to the proper functioning of multi-cellular organisms, particularly in order to adapt to a constantly changing environment. The cells of the immune system are no exception to this rule, but the interactions between immune cells remain little known and complicated to study. The recent emergence of 'single cell' sequencing technologies represents a unique opportunity to study these communications. In this thesis, different experimental and analytical approaches have been developed to study these communications on a single cell scale. These strategies were then applied to different disease contexts, including COVID-19, Alzheimer's disease or immunisation with inactivated pathogens, and identified previously unknown or poorly understood cellular communication pathways. However, the effectiveness of these approaches is limited by the lack of information on cell location and further work integrating such data will be essential to go further in the dissection of immune cell communications.

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